Рефераты / Физика /

Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

Солнечные космические лучи связаны с деятельностью солнца и появляются в межпланетном пространстве в виде интенсивных потоков заряженных частиц после хромосферных вспышек.Состав СКЛ в основном соответствует распространенности элементов на солнце: около 80% - ядра водорода (протоны), до 15% - альфа частицы. Остальное- более тяжелые ядра. В период максимума солнечной активности, который повторяется через 11 лет ( последний был в 1992-1993 годах), происходит около 10 крупных вспышек в год; в период минимума - не более одной. Все они, возникнув, развиваются в каждом случае своеобразно, различаясь мощностью, длительностью, а также составом и формой энергетического спектра СКЛ. Слабые солнечные вспышки проходят в среднем один раз в день. Энергия частиц СКЛ не превышает 1010 эВ, что значительно ниже, чем в ГКЛ. Например , после сильной вспышки 4 августа 1972 года она составила 7*104 см-2с-1ср-1 для Е >= 107 эВ. На рисунке для сравнения показаны спектры нескольких крупных вспышек. Значительные потоки СКЛ вызывают дополнительную ионизацию в ионосфере Земли, создавая радиопомехи и затрудняя связь в диапазоне коротких волн. СКЛ представляет основную опасность для межпланетных полетов.

Радиационные пояса Земли. Магнитное поле Земли, взаимодействуя с потоками заряженных частиц первичных КЛ, захватывает некоторую их часть и удерживает в ограниченных областях, называемых радиационными поясами. Захваченные частицы под действием силы Лоренца движутся по спиральным траекториям вдоль силовых линий магнитного поля ( рис. 2). Рассмотрим подробнее характер этого движения. Сила Лоренца , как известно, обусловлена поперечной (перпендикулярной к силовой линии) составляющей скорости частицы Vперп и является центростремительной силой: Fл = q*Vперп*B= m*Vперп2 / Rперп, откуда V перп= q*R*B/m (1) Здесь q и m - заряд и масса частицы; B= м0*H - магнитная индукция. Радиус спирали R выразим из условия постоянства момента импульса: L = m*Vперп*R R= L/(m*Vперп) (2) Из (1) и (2) можно легко видеть, что Vперп2 /B = q*L/m= const (3) По мере приближения частиц к Земле и увеличения В поперечная скорость Vперп , как следует из (3), возрастает. Это происходит из-за уменьшения продольной составляющей скорости Vпрод, поскольку кинетическая энергия частицы, равная m*(Vперп2 + Vпрод2 )/2 в силу законов сохранения энергии в стационарном магнитном поле не меняется. Отсюда следует существование некоторой точки, называемой зеркальной, где Vпрод обращается в нуль и меняет направление. В этой точке частица "отражается", т.е. начинает двигаться обратно, к противоположному магнитному полюсу. Там есть другая зеркальная точка, где снова происходит отражение, и т.д. Период таких колебаний составляет несколько десятых долей секунды. Форма РПЗ определяется магнитным полем Земли. Различают внутренний и внешний РПЗ. В экваториальной области внутренний РПЗ расположен на высоте примерно от 600 км до 6...7 тысяч км, внешний-от 9...10 до 40...50 тыс. Км. Чем выше энергия частицы, тем более сильное поле требуется для ее удержания. Поэтому частицы со сравнительно высокой энергией сосредоточены во внутреннем РПЗ (протоны с энергией до 109 эВ, электроны - до 106 эВ). Внешний РПЗ состоит из протонов и электронов меньшей энергии (соответственно - до 107 и до 105 эВ). Интенсивность потока протонов в РПЗ соизмерима с интенсивностью потока СКЛ сильных вспышек, а электронов еще выше. Потоки протонов РПЗ представляют серьезную опасность как для живых организмов, так и для аппаратуры.
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ